一种特大石油化工火灾的矩阵精准灭火方法与流程

本发明涉及灭火装备与技术领域，尤其是涉及一种特大石油化工火灾的矩阵精准灭火方法。

背景技术：

石油化工火灾通常指大型储罐(库)或者石油化工生产工厂着火，该两种着火形式均会造成较大的火龙状火势以及较宽的过火面积，并受到风的影响会向纵深延展火区。其特征是，主火源顺风两侧区域留下罐壁或墙壁上的着火点，造成潜在的爆炸或爆燃风险。同时因主火源所造成的辐射热作用，对罐壁火、墙壁火点的外层区域的未燃的潜在储罐或易燃物质要进行冷却保护处置。所以定量定点的两侧三翼灭火方法在当前尚还没有统一的理论指导方法和灭火标准情况下，对消防车的量变调度以及水物质的量变使用和消防液的量变分配有了科学依据。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服现有火灾技术存在的缺陷而提供一种特大石油化工火灾的扑灭预案措施。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种矩阵精准灭火方法，即“两侧三翼”矩阵布置，是基于火场灭火环境有水源直接取吸，或无水源取吸情况下，做出科学的灭火装置配合，喷射扇面交叉，分层次灭火和冷却的有效灭火方法；同时，主炮消防车顶端安装热成像系统，对被侦测到的火源热能和潜在被辐射热能进行红外线吸收，并通过光机电一体化模块转化为数字等符号传导至执行操作机构，并指令消防车水炮的喷射灭火物质按距离长短、方向变动及热能强弱减弱程度进行控制灭火物质的多秒变化，而进行精准灭火的整个过程。

一种特大石油化工火灾的矩阵精准灭火方法，包括风向确定、明火主火源灭火、罐/墙壁着火区域灭火、冷却喷射保护过程。其中风向确定为通过风向遥测仪确定顺风向；分组排布消防车：将消防车分为两组，将消防车分别置于着火区域沿顺风向的两侧，每组中包括泵浦消防车、主喷射消防车、水罐车、泡沫液车，所述的泵浦消防车上设有潜水泵和增压泵，所述的主喷射消防车上设有喷射炮、大流量拖车炮、暴风雪炮和热成像仪；明火主火源灭火为有水源条件下，通过所述的增压泵自水源吸水并通向水罐车，通过水罐车和泡沫液车配置灭火物质，并通过所述的喷射炮将配置好的灭火物质喷向明火主火源；无水源条件下，通过水罐车和泡沫液车配置灭火物质，并将配制好的灭火物质集中于增压泵中进行增压，最后通过所述的大流量拖车炮将灭火物质喷向明火主火源；罐/墙壁着火区域灭火通过热成像仪获得着火区域的热能能级分布，按照能量相差10倍来划分能级，利用喷射炮向罐/墙壁着火区域喷射灭火物质，相邻能级区域中高能级区域的喷射量为低级区域的4～6倍；冷却喷射保护为利用喷射炮向着火区域的边界喷射灭火物质，着火区域的边界为热成像仪中最外层的热能分布封闭区域。

进一步地，所述的明火主火源灭火过程中，有水源条件下，通过1辆泵浦消防车上的6台潜水泵每分钟吸取水30600l至水罐车中，并通过1台10吨泡沫液车和水罐车配制灭火物质，之后通过泵浦消防车上的2台增压泵对灭火物质增压，最后将增压后的灭火物质通过喷射口径为150～200mm喷射炮喷向明火主火源，喷射点距离明火主火源100～130m，喷射时间为3～10min。

进一步地，所述的明火主火源灭火过程中，在无水源条件下，每组配备15辆消防车，包括14辆20吨储量的水罐车和1辆20吨储量的泡沫液消防车。

进一步地，所述的大流量拖车炮口径为150～260mm。

进一步地，所述的灭火物质中泡沫液与水的质量比为0.5～6：100。

进一步地，所述的泡沫液为a类或者b类泡沫液。

进一步地，所述的罐/墙壁着火点灭火过程中，通过口径为20mm～40mm的暴风雪炮向罐/墙壁着火点喷射灭火物质，暴风雪炮的喷射位置距离罐/墙壁着火点小于等于40m，喷射时间为2～4min。

进一步地，冷却喷射保护过程中喷射的灭火物质是泡沫或水，灭火物质喷射时间为10～30min。

一种特大石油化工火灾的精准灭火方法，包括以下步骤：

s1:采用热成像仪将获取火灾区域中的热能能级分布图，按照能量相差10倍来划分能级；

s2：采用多个喷射炮向着火区域喷射灭火物质，相邻能级区域中高能级区域的喷射量为低级区域的4～6倍；

s3：监控并更新火灾区域中热能分布图，并调整s2步骤中的灭火物质喷射量。

特大石油化工火灾的矩阵精准灭火方法包括消防车种类的分组排布、区分中心火源、星点火源区域和冷却保护区域；区分消防车吸水组合和储水组合；察明确立着火区域沿顺风向的两侧；火源区有水源可吸取条件下的通过消防车分布和无水源条件下的消防车的分布。同时编制了灭火炮对三种情况下的分布使用规定：①大流量雪崩泡沫车向明火主火源喷射和明火点状火区喷射；②辅助分支水管灭火物质通过手持式、移动式暴风雪炮向罐壁着火点喷射；③向火灾中心位置的外围四周喷射灭火物质进行冷却。

复杂火场情况和复杂地形情况下选择所述的明火主火源灭火过程中，有水源条件下，采用4辆消防车，其中1台主泵浦取吸水消防车携带6个潜水泵取水每分钟取水30600l，配置1台10吨泡沫液车，通过2台装有大口径水带数公里、增压泵和大口径炮的增压泵带车直接向火源区喷射。喷射的同时将消防车与水源对接，与泡沫液车对接可延长因灭火时间过长而进行的水物质供给。

复杂火场情况和复杂地形情况下选择所述的明火主火源灭火过程中，无水源条件下，每组配备15辆消防车，其中14辆20吨储量的水罐消防车和1辆20吨储量的泡沫液消防车，两组总共30辆车，计600吨灭火物质，集中供应灭火两侧的三翼灭火物质需求，快速地组合灭火物质分配至主、支喷射炮，在同样的10min时间进行有效灭火。

进一步地，所述的灭火泡沫是雪崩式的暴风雪形状泡沫。

进一步地，所述的大流量拖车炮口径为150～260mm。

进一步地，所述的大口径消防车炮口径为150～200mm。

进一步地，所述的灭火物质中泡沫液与水的比值为0.5％～6％：100。

进一步地，所述的泡沫液为a类或者b类泡沫液。

进一步地，所述的罐壁着火点灭火过程中，辅加采用口径为20mm～40mm的暴风雪炮为手持式或移动式或举高消防车式。

进一步地，所述的中心火源灭火区、两侧零星火点灭火区和冷却保护区的热能区域，即是火场区域，即是被灭火区域，即是喷射灭火物质区域。

进一步的，将热能区域的红外线被动吸收至消防车的热成像系统光机电一体化模块转化为数字符号，再传导至执行机构对消防车炮进行自动灭火。

进一步地，形成两侧喷射的三翼六角重叠交角，可保灭火物质覆盖全灭火区域，打造精准灭火技术矩阵，其中三翼指同一侧的消防车可实现同时向沿风向的上游、中心着火点和风向下游同时喷射灭火物质，所述的六角指通过两侧的消防车即可实现风向的上中下游6个点位的喷射，覆盖范围广。

进一步地，在取吸水条件下，两组中的每组1台吸水，2台增压喷射。1台配储泡沫液。吸取水时间和喷射时间基数为10分钟，但可视火场情况可延时或缩短时间；两组车取吸水和喷射的流量为600吨为基数的水与泡沫液混合灭火物质，但可视火场情况可增加或减少喷射水/泡沫液混合灭火物质。

进一步地，无水源条件下，即消防车组供水条件下，两组中的每组15台车中14台水罐车各20吨水储计600吨为基数，可视火场情况增用储水车辆，或减用储水车辆；每车组中有1台主炮车上装排炮2～5台水/泡沫炮，集中了14台供水车的供水量和1台泡沫液车的泡沫液混合后进行喷射，每分钟喷射30000升灭火物质，喷射基数10分钟，可视火灾情况增延时增援供水，或减时灭火撤退供水车辆。

进一步地，本发明两翼三段扇形矩阵精准灭火方法，不排除后援保障车辆物质进一步供应和人员进一步支援的可能。

进一步地，本发明的主炮车辆安装了口径直径150～200毫米2～5个水/泡沫炮的排炮。

进一步地，本发明无吸取水条件下，泡沫液车单车装20吨泡沫液，两组共40吨泡沫液。

进一步地，本发明有水条件下，泡沫液车单车装10吨泡沫液，两组共20吨泡沫液。

进一步地，本发明中涉及的方法，消防车储水、储泡沫液吨位和灭火时间，对现有的任何消防队消防车种类及吨位配置的车辆进行串联、并联整合使用的可能。

本两侧三翼精准灭火方法技术与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)本发明将大型石油化工火灾的整体范围进行了区域划分，形成了顺风方向向下两侧的地理位置使灭火体系，消防车设于顺风方向的两侧的中部位置，由该位置向条带形的着火区域进行喷射，形成扇面形的可喷射覆盖区域，相比于现有技术中的分散式喷射，本技术中消防车可获得较大的喷射覆盖范围，并可在该覆盖范围内输出最大的灭火物质量，可将主着火区域集中在扇形覆盖区域中快速扑灭，效率远高于现有的灭火方式。

2)本发明构建了一种三层次的矩阵精准灭火方法，主要包括：第一层次集中优势灭火资源消灭主要着火点，第二层次采用分流汇集增压的形式对过火区域中的不明显着火点、潜在着火点、潜在的爆炸位置、罐内着火点进行喷射，第三层次采用水或泡沫喷射的方法对周边区域进行有效冷却包围，可避免火势范围扩大。该三层次的灭火方法相比现有的灭火技术更有针对性，科学的将着火区域分为主着火区域和罐/墙壁着火区域，可将主要的灭火物质用于主着火区域，而分出支线用于罐/墙壁着火区域，而对罐/墙壁着火区域再次按照能级进行划分，而采用剩余的灭火物质对着火区域的外围进行冷却保护，以上过程对灭火物质进行了高效的利用，明显减少了灭火时间。

3)本发明中的矩阵精准灭火方法可以适用于有水源和无水源两种场景模式，对于有水源场景需要第一时间使得喷射设备与水源对接，并同时对目标火源进行喷射，而对于无水源场景时可采用多车辆的集水喷射过程，将多支水流通过集水器汇集获得与有水源时相同的水流量，获得相同的喷射效果。

附图说明

图1为本发明中特大油气火灾的灭火时的布置示意图。

图中：1、主火源区域，2、分散火源区域；3、冷却保护区域。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

总体位置布局：将消防车分为两组，分别置于着火区域沿顺风向的两侧，参见图1，图1中圆形代表主火源区域，三角形代表分散火源区域，即罐/墙壁着火点区域，矩形代表重点保护冷却区域，1为主火源区域，2为分散火源区域；3为冷却保护区域，对轴线采用双侧风向灭火设备安置，将主体消防车或喷射大炮等装备布置于距离中心火源外边20m至90m，使得消防车可顾全着火点和过火区域，或冷却区域2区域全覆盖。使得喷射范围在扇形覆盖形成灭火交叉死角。

明火主火源灭火过程：

有水源条件下，通过1台主泵浦消防车、2台增压消防车向明火主火源喷射灭火物质。控制操作机关开启，自动灭火展开。可吸取河、海、湖等。在取吸水条件下，两组中的每组1台吸水，2台增压喷射。1台配储泡沫液。吸取水时间和喷射时间基数为10分钟，但可视火场情况可延时或缩短时间。

通过1辆泵浦消防车上的6台潜水泵每分钟吸取水30600l，供2台增压消防车由各喷射口径为150～200mm炮喷射明火主火源大于等于100m，其中水喷射130m最远距离，泡沫液喷射距离103m最远，喷射时间10min之内有效。两组车取吸水和喷射的流量为600吨为基数的水与泡沫液混合灭火物质，但可视火场情况可增加或减少喷射水/泡沫液混合灭火物质。本发明的主炮车辆安装了口径直径150～200毫米2～5个水/泡沫炮的排炮。

无水源条件下，采用14台消防车序列第7、8车为主炮ф150～200mm喷射消防车，向主火源和两翼喷射。1、2、3、4、7、8、9、10、11、12、13、14车集中向7、8车供水/泡沫液混合物质。喷射灭火物质的消防车或拖车炮喷射距离为：水130m，泡沫液103m最远。根据复杂地形可选择大流量拖车炮替代7、8车进行喷射，喷射时间为10min之内有效，或更长时间。14辆水罐消防车集中供水给1台喷射消防车，同时配备1台泡沫车，或将集中的水/泡沫通过大流量拖车炮或主炮车向明火主中心火源左右扇面喷射，按热成像系统光机电一体化控制灭火。具体实施时，所述的大流量拖车炮或消防车炮口径为150～260mm，喷射炮口至中心火源外围距离20～90m，喷射扑灭时间为10min为标准。灭火液中泡沫液与水的比值为0.5～6％：100，泡沫液种类为a类或者b类泡沫液。两组中的每组15台车中14台各20吨水储计600吨为基数，可视火场情况增用储水车辆，或减用储水车辆；每车组中有1台主炮车上装排炮2～5台水/泡沫炮，集中了14台供水车的供水量和1台泡沫液车的泡沫液混合后进行喷射，每分钟喷射30000升灭火物质，喷射基数10分钟，可视火灾情况增延时增援供水，或减时灭火撤退供水车辆。

由此可见，本发明中的灭火方法可以适用于有水源和无水源两种场景模式，对于有水源场景需要第一时间使得喷射设备与水源对接，并同时对目标火源进行喷射，而对于无水源场景时可采用多车辆的集水喷射过程，将多支水流通过集水器汇集获得与有水源时相同的水流量，获得相同的喷射效果。

本发明中的热成像系统将火场热源红外线吸收转化为数字或可控符号，再由数字或可控符号再输出转化为控制操作指令进行灭火。具体过程如下，s1:采用热成像仪将获取火灾区域中的热能能级分布图，按照能量相差10倍来划分能级；s2：采用多个喷射炮向着火区域喷射灭火物质，相邻能级区域中高能级区域的喷射量为低级区域的4～6倍；s3：监控并更新火灾区域中热能分布图，并调整s2步骤中的灭火物质喷射量。所有明火、潜在火、暗火、冷却区域的热能红外线被主炮消防车上的热呈像仪吸收，并通过光机电一体化模块转化为数字等符号，再由符号指令转化为执行机构的消防车水炮发射功能，能根据热能变化，即火源的热能变化对应调整喷射物质的量的大小，节约灭火物质和科学分配灭火物质，使灭火效能大幅提高。

罐/墙壁着火点灭火过程：将每组中的消防车的主水管分出分支水管，并将分支水管中的灭火液汇集并通过暴风雪炮向罐/墙壁着火点喷射。所述的罐/墙壁着火点灭火过程中，采用口径为20mm～40mm的暴风雪炮向罐/墙壁着火点喷射，暴风雪炮的位置距离罐/墙壁着火点小于等于40m，喷射时间为2～4min。

冷却保护过程：采用暴风雪炮向火灾位置的四周喷射泡沫，参见图1，使得过火区域2被冷却保护区域3包围，即使得过火区域和着火区域被泡沫包围，防止火势拓展。所述的冷却保护过程中，暴风雪炮的喷射时间为10～20min。

由此可见，本发明构建了一种三层次的灭火方法，第一层次集中优势灭火资源消灭主要着火点，第二层次采用分流出的支线水流汇集增压的形式对过火区域中的不明显着火点、潜在着火点、潜在的爆炸位置、罐内着火点进行喷射，第三层次采用泡沫喷射的方法对过火区域进行包围，可避免火势范围扩大。

由本发明中归纳出的定位火源方法具体实施时为：

1、先遥测确定上风口中轴通过火源中心至下风口中轴为纵向。

2、再遥测中轴线中心火源位置的横向后确定十字方法目标为火源中心。

3、调整风速的移动速度定向前定位置中心。

4、轴十字中线的横向两侧为中心点展开消防车车组。

5、以轴纵向以火源中心向前100米和向后100米距离定三段灭火方位。

6、两侧消防车定点扇面中心位置喷射至扇面边缘100米有效喷射之内。

7、等腰三角形为消火半径。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

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